染色体分析系统染色体的结构和组型

   日期:2019-04-24     来源:中国仪器网    作者:仪器信息网    浏览:17322    评论:0    
核心提示:染色体是细胞核中载有遗传信息的物质,在显微镜下呈圆柱状或杆状,主要由DNA和蛋白质组成,在细胞发生有丝分裂时期容易被碱性染料着色,因此而得名。染色体结构通过染色体的超微结构可以得知染色体是直径仅100

染色体是细胞核中载有遗传信息的物质,在显微镜下呈圆柱状或杆状,主要由DNA和蛋白质组成,在细胞发生有丝分裂时期容易被碱性染料着色,因此而得名。


染色体结构

通过染色体的超微结构可以得知染色体是直径仅100埃(的DNA-组蛋白高度螺旋化的纤维构成的。任何一条染色单体都能够被看作一条双螺旋的DNA分子,当细胞有丝分裂的时候,DNA因为高度螺旋化而呈现特定的形态,这个时候染色体极易为染料所着色,被叫做常染色体。在细胞有丝分裂间期,DNA解螺旋生成无限伸展的细丝,这个时候,染色体不容易被染料上色,光镜下呈现不定形物质,被叫做染色质。

染01.jpg


染色体成分

染色体的主要化学成份是蛋白质和脱氧核糖核酸(DNA),染色体上有两种蛋白质,一种是酸性蛋白质,即非组蛋白蛋白质,一种是低分子量的碱性蛋白质即组蛋白。组蛋白的含量和种类都很恒定,它的含量和DNA差不多,但是非组蛋白蛋白质的种类和含量不怎么恒定。所以人们猜测,组蛋白在DNA·蛋白质纤丝的形成上起得作用至关重要。Kornberg在1974年根据生化资料以及电镜照相最先提出绳珠模型,用来表面DNA·蛋白质纤丝的结构。纤丝的结构单位是核小体,它是染色体结构的最基本单位。

由4种组蛋白(H2A、H2B、H3和H4)各两个分子构成的扁球状8聚体是核小体的核心。DNA分子具有典型的双螺旋结一个DNA分子就如同是一条长长的双螺旋的纤丝一条染色体有一个DNA分子。DNA双螺旋依次在每个组蛋白8聚体分子的表面盘绕约1.75圈,其长度相当于140个碱基对。核小体是由组蛋白8聚体与其表面上盘绕的DNA分子共同组成。

有长约50~60个碱基对的DNA连接线,在相邻的两个核小体之间。一个第5种组蛋白(H1)的分子在相邻的连接线之间结合着。核质中的100埃左右的纤维是由密集成串的核小体构成,这就形成了染色体的“一级结构”,就如同成串的珠子,DNA为绳,组蛋白为珠,被叫做染色体的“绳珠模型”。DNA分子大约被压缩了7倍。

染色体的一级结构经螺旋化形成中空的线状体,被叫做螺线筒或螺旋管或螺线体或核丝,这就是是染色体的“二级结构”它的相邻螺旋间距为110埃,内径100埃,外径约300埃。螺旋体的每一周螺旋有6个核小体,所以DNA的长度在这个等级上又被再压缩了6倍。

染色体的二级结构再经过进一步螺旋化,形成直径为0.4微米(μm)的筒状体,被叫做超螺旋管。这就是染色体的“三级结构”。到这里,DNA又再被压缩了40倍。超螺旋体又经过进一步折叠盘绕后,形成染色单体,这就是染色体的“四级结构”。一条染色体是由两条染色单体组成。到这里,DNA的长度又再被压缩了5倍。从染色体的一级结构到四级结构,DNA分子一共被压缩了7×6×40×5=8400倍。


染色体组型

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染色体组型(Karyotype)是指一个生物体内所有染色体的数量、大小和形状信息的图象。通过这种组型技术可以找到特定疾病和畸变染色体之间的关系。例如染色体形状发生异常变化,染色体数量发生异常增加。通过染色体的形态和数目来表示染色体组的特性,被叫做染色体组型。通常以处于体细胞有丝分裂中期的染色体的数目和形态被用来表示,然而也可以是其他时期,尤其是以前期或分裂间期的染色体形态来表示。


 
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